一、數字孿生平臺架構包括哪些內容

數字孿生技術通過構(gou)建物理(li)對(dui)象(xiang)的(de)數字化鏡像(xiang)，描述(shu)物理(li)對(dui)象(xiang)在(zai)現實(shi)(shi)世界中(zhong)的(de)變化，模(mo)擬物理(li)對(dui)象(xiang)在(zai)現實(shi)(shi)環境中(zhong)行為和(he)影響，以實(shi)(shi)現狀(zhuang)態(tai)監測、故障(zhang)診斷、趨勢預(yu)測和(he)綜合(he)優化。

為了構建(jian)數字化鏡(jing)像(xiang)并實(shi)現(xian)上述目標，需要IOT、建(jian)模、仿(fang)真等(deng)基礎支撐技術通過平(ping)臺化的架(jia)構進行融合，搭建(jian)從物理世界到(dao)孿生空間(jian)的信息交互閉環。整(zheng)體(ti)來看(kan)，一個(ge)完整(zheng)的數字孿生平(ping)臺應包含以下五個(ge)實(shi)體(ti)層級：

1、物理層

物(wu)理層所涉及(ji)的物(wu)理對象既包(bao)括了(le)物(wu)理實體(ti)，也包(bao)括了(le)實體(ti)內部及(ji)互(hu)相之間存(cun)在(zai)的各(ge)類運行(xing)邏輯(ji)、生產流程等已存(cun)在(zai)的邏輯(ji)規則。

2、數據層

數(shu)(shu)據層的(de)(de)數(shu)(shu)據來源于物理空間中的(de)(de)固(gu)有(you)數(shu)(shu)據，以(yi)及由各類傳(chuan)感器實時采集到的(de)(de)多模式、多類型(xing)的(de)(de)運行數(shu)(shu)據。

3、模型層

數字孿生中的(de)(de)(de)模(mo)型(xing)既包含(han)了對應(ying)已知(zhi)物理對象的(de)(de)(de)機理模(mo)型(xing)，也包含(han)了大量的(de)(de)(de)數據驅動模(mo)型(xing)。其中，“動態(tai)”是模(mo)型(xing)的(de)(de)(de)關鍵，動態(tai)意味著這些模(mo)型(xing)需要具備自(zi)我(wo)學(xue)習、自(zi)主調整(zheng)的(de)(de)(de)能力。

4、功能層

功能(neng)層的(de)(de)(de)(de)核心要素(su)“功能(neng)模塊”則(ze)是指由各(ge)類模型(xing)通過或(huo)(huo)獨(du)立(li)或(huo)(huo)相互聯系作用的(de)(de)(de)(de)方式形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)半自(zi)(zi)主性的(de)(de)(de)(de)子系統，或(huo)(huo)者(zhe)說是一(yi)個數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生的(de)(de)(de)(de)小型(xing)實例。半自(zi)(zi)主性是指這些功能(neng)模塊可(ke)以(yi)獨(du)立(li)設計、創新，但在設計時(shi)需要遵(zun)守(shou)共同的(de)(de)(de)(de)設計規則(ze)，使其互相之間保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)統一(yi)性。這種特征使得(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生的(de)(de)(de)(de)模塊可(ke)以(yi)靈(ling)活的(de)(de)(de)(de)擴展、排除(chu)、替(ti)換(huan)或(huo)(huo)修改(gai)，又可(ke)以(yi)通過再次組(zu)合的(de)(de)(de)(de)方式，實現復(fu)雜應用、構成(cheng)成(cheng)熟完整的(de)(de)(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)孿(luan)生體系。

5、能力層

最終，通(tong)過(guo)功能模(mo)塊的(de)(de)搭(da)配組合(he)解決特定(ding)應(ying)用(yong)(yong)場景中某(mou)類(lei)具(ju)體問題的(de)(de)解決方案(an)，在歸納(na)總(zong)結后會(hui)沉(chen)淀(dian)為一套專(zhuan)業知識體系(xi)，這(zhe)便是(shi)數字孿生可(ke)對外提供的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)能力，也可(ke)稱(cheng)為應(ying)用(yong)(yong)模(mo)式(shi)。因為其內部(bu)的(de)(de)模(mo)型和(he)模(mo)塊具(ju)有(you)的(de)(de)半自主特性，使(shi)得形成的(de)(de)模(mo)式(shi)可(ke)以在一定(ding)程度上(shang)實(shi)現自適應(ying)調整。

二、數字孿生平臺架構的四大技術層級

數字孿生平臺的架構一般(ban)有四個技術層(ceng)級，分別是：

1、數據采集與控制實體

主要(yao)涵(han)蓋感(gan)知、控(kong)制(zhi)、標識等技(ji)術，承(cheng)擔孿生體與物(wu)理對象間上行(xing)感(gan)知數據的采集和下行(xing)控(kong)制(zhi)指(zhi)令的執(zhi)行(xing)。

2、核心實體

依托通用支撐(cheng)技術，實現模型構建與融合、數據集(ji)成、仿(fang)真分析、系統擴展(zhan)等功(gong)能，是生(sheng)成孿生(sheng)體(ti)并拓展(zhan)應用的(de)主要載(zai)體(ti)。

3、用戶實體

主要(yao)以可視化(hua)技術和(he)虛(xu)擬(ni)現實技術為(wei)主，承擔(dan)人(ren)機交互的(de)職(zhi)能。

4、跨域實體

承(cheng)擔各實體層(ceng)級之(zhi)間的數據互通和安(an)全保障職能。